Регуляторы

Регулятор – устройство, предназначенное для автоматического регулирования или управления объектом (та) или его параметром (а). Регулятор производится заводом-изготовителем как отдельное устройство с входными и выходными цепями, к которым подключаются внешние устройства (рис. 8.1).

Рис. 8.1. Структурная схема регулятора

Существует большое количество различных видов регуляторов в зависимости от их назначения, принципов действия и конструкции.
В области автоматизации установок общепромышленного назначения широко применяются регуляторы температуры. Они используются для автоматического регулирования температуры в приточных вентиляционных системах и системах отопления, в системах кондиционирования воздуха, в котельных и бойлерных установках, технологических установках и т.д. Типовая структурная схема регулятора температуры представлена на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Структурная схема регулятора температуры:

Вт – датчик температуры; ВхУ – входное устройство; ОУ – операционный усилитель;
КМП – устройство сравнения (компаратор); ВУ – выходное устройство (коммутатор)

Сигнал, соответствующий температуре контролируемой среды,
поступает от датчика температуры Вт на входное устройство ВхУ.
В данной конструкции регулятора (рис. 8.2) в качестве датчика температуры предусмотрено использование термопары или термо­резистора. Во входном устройстве сигнал преобразуется к виду, удобному для дальнейшей обработки, и передается на усилитель ОУ. Усиленный сигнал поступает на компаратор КМП, где производится сравнение получаемого сигнала и уставки температуры. По результатам этого сравнения в выходном устройстве ВУ формируется команда управления. Вид команды управления зависит от используемого принципа регулирования («включить – отключить» или «больше – меньше»). Мощность команды управления, получаемая с выходного устройства регулятора, достаточна для приведения в действие исполнительного устройства. Аналогичную структурную схему имеют все другие виды регуляторов. В качестве регулятора может быть использован универсальный микропроцессорный контроллер при наличии соответствующих внешних устройств. В зависимости от количества объектов или параметров регулирования регуляторы бывают одно-, двух- и многоканальными. По виду регулирования все регуляторы разделяются на три вида: двух­позиционные (работают с двухпозиционными исполнительными уст­рой­ствами «включено – отключено»), ступенчатые (используют исполнительные устройства, имеющие несколько положений «включено» и несколько положений «отключено») и пропорциональные (с плавным регулированием).

На принципиальных схемах регуляторы могут изображаться в видах, показанных на рис. 8.3 и 8.4.

Рис. 8.3. Схема включения одноканального
одноступенчатого регулятора температуры

Рис. 8.4. Схема включения одноканального трехступенчатого
регулятора температуры

Регуляторы с двумя каналами на структурных схемах можно изображать в виде, показанном на рис. 8.5. Аналогично изображаются регуляторы с большим количеством каналов.

Рис. 8.5. Изображение двухканального одноступенчатого регулятора
на структурной схеме:

t _уст.1 и t _уст.2 – уставки температуры по каналам; ИУ₁, ИУ₂ – исполнительные
устройства; Вт₁ и Вт₂– датчики температуры; Р₁, Р₂ – каналы регулятора

Регуляторы температуры реализуют один их трех возможных принципов регулирования.